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KR102620339B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102620339B1
KR102620339B1 KR1020210147243A KR20210147243A KR102620339B1 KR 102620339 B1 KR102620339 B1 KR 102620339B1 KR 1020210147243 A KR1020210147243 A KR 1020210147243A KR 20210147243 A KR20210147243 A KR 20210147243A KR 102620339 B1 KR102620339 B1 KR 102620339B1
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도모히로 다카하시
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

본 발명은, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다. 기판 처리 장치 (100) 는, 기판 (W) 을 유지하는 기판 유지부 (120) 와, 기판 유지부 (120) 에 유지된 기판 (W) 을 침지시키기 위한 처리액 (L) 을 저류하는 처리조 (110) 와, 처리액 (L) 에 기체를 공급함으로써 처리액 (L) 중에 기포를 발생시키는 복수의 기포 발생관 (136) 을 구비한다. 복수의 기포 발생관 (136) 중 처리액 (L) 에 침지된 기판 (W) 의 외주 영역의 하방에 위치하는 외측 기포 발생관 (136a, 136d) 에 공급되는 기체의 유량은, 기판 (W) 의 중앙 영역의 하방에 위치하는 내측 기포 발생관 (136b, 136c) 에 공급되는 기체의 유량보다 많다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 장치 및 액정 표시 장치 등의 전자 부품에 사용되는 기판은, 기판 처리 장치에 의해 처리되는 것이 알려져 있다. 기판은, 처리조 내의 처리액에 침지시킴으로써 처리할 수 있다.
최근에 있어서의 반도체 기판 상에 형성되는 반도체 소자의 미세화 및/또는 삼차원화에 수반하여, 기판의 처리를 균일화하는 요청이 높아지고 있다. 예를 들어, 삼차원 구조를 갖는 NAND 소자는, 입체적인 요철 구조가 형성된 적층 구조를 갖고 있다. 소자 패턴의 요철 구조의 오목부에 처리액이 체류한 경우에는, 오목부 내의 액 치환이 불충분해진다. 그 때문에, 오목부를 포함하는 기판 전체에 대하여 충분히 액 치환을 촉진시키기 위해, 처리조에 침지된 기판의 하방에 기포 발생관을 배치하고, 기포 발생기로부터 기포를 발생시켜 처리조 내의 액 치환을 촉진시키는 경우가 있다 (예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).
특허문헌 1 의 기판 처리 장치에서는, 인산 수용액을 저류한 처리조에 기판을 침지시켜 기판을 처리할 때, 처리조에 있어서 침지된 기판의 하방에 배치된 기포 발생기로부터 기포를 발생시킨다. 기포 발생기는, 통상 (筒狀) 이고, 다수의 토출구 (다수의 개구) 를 갖는다. 기포 발생기의 일단에는, 기포 발생기에 수증기를 공급하는 기체 공급관이 접속되어 있다. 기포 발생기는, 수증기를 각 토출구로부터 인산 수용액 중에 취출 (吹出) 함으로써, 수증기를 포함하는 기포를 인산 수용액 중에 발생시킨다.
또, 특허문헌 2 의 기판 처리 장치에서는, 복수의 기판의 배열 방향에 있어서 상이한 영역에 유체를 토출한다. 이로써, 복수의 기판 간의 처리의 균일성을 향상시키고 있다.
일본 공개특허공보 2020-021822호 일본 공개특허공보 2020-113621호
특허문헌 1 에 기재된 기판 처리 장치에서는, 기판에 처리 불균일이 발생하는 경우가 있다. 또, 특허문헌 2 에 기재된 기판 처리 장치에서는, 복수의 기판 간의 처리의 균일성을 향상시킬 수 있지만, 기판의 면내를 균일하게 처리할 수 없는 경우가 있다. 기판의 면내에 처리 불균일이 발생하면, 반도체 소자의 특성에 편차가 발생해 버려, 반도체 소자의 수율이 저하되게 된다. 예를 들어, 기판을 에칭하는 처리액 내의 실리콘 농도에 불균일이 발생하면, 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물의 에칭 선택성에 영향을 준다. 이 영향은, 기판이 입체적인 요철 형상인 경우에 특히 현저해진다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 처리조 내에 있어서의 기판 면내의 처리 불균일을 억제 가능한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 국면에 의하면, 기판 처리 장치는, 적어도 1 개의 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 침지시키기 위한 처리액을 저류하는 처리조와, 상기 처리액에 기체를 공급함으로써 상기 처리액 중에 기포를 발생시키는 복수의 기포 발생관을 구비한다. 상기 복수의 기포 발생관 중 상기 처리액에 침지된 상기 기판의 외주 영역의 하방에 위치하는 외측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량은, 상기 기판의 중앙 영역의 하방에 위치하는 내측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량과는 상이하다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 복수의 기포 발생관은, 상기 기판의 주면 (主面) 의 법선 방향에 대하여 평행하게 연장된다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 복수의 기포 발생관 중 상기 처리액에 침지된 상기 기판의 외주 영역의 하방에 위치하는 외측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량은, 상기 기판의 중앙 영역의 하방에 위치하는 내측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량보다 많다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기판 처리 장치는, 상기 복수의 기포 발생관과 접속된 복수의 기체 공급관과, 상기 복수의 기체 공급관을 흐르는 기체의 유량을 제어하는 유량 제어 기구를 추가로 구비한다. 상기 유량 제어 기구는, 상기 외측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량이 상기 내측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량보다 많아지도록 상기 복수의 기체 공급관을 흐르는 기체의 유량을 제어한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기판 처리 장치는, 상기 외측 기포 발생관과 접속된 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력과, 상기 내측 기포 발생관과 접속된 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력을 측정하는 압력계를 추가로 구비한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기판 처리 장치는, 상기 유량 제어 기구를 제어하는 제어부를 추가로 구비한다. 상기 제어부는, 상기 외측 기포 발생관과 접속된 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력 및 상기 내측 기포 발생관과 접속된 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력에 기초하여, 상기 복수의 기체 공급관을 흐르는 기체의 유량을 제어한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기판 처리 장치는, 상기 유량 제어 기구를 제어하는 제어부와, 제어 프로그램을 기억하는 기억부를 추가로 구비한다. 상기 제어부는, 상기 제어 프로그램에 따라서 상기 유량 제어 기구를 제어한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기판 유지부는, 열 방향을 따라 일렬로 나열된 기판 열에 배열된 복수의 기판을 유지한다. 상기 내측 기포 발생관은, 상기 복수의 기판 중 상기 기판 열의 일방측에 위치하는 기판의 각각의 중앙 영역의 하방에 배치된 내측 제 1 배관과, 상기 내측 제 1 배관으로부터 분리되고, 상기 기판 열의 타방측에 위치하는 기판의 각각의 중앙 영역의 하방에, 상기 내측 제 1 배관과 직선상으로 배열된 내측 제 2 배관을 포함한다. 상기 외측 기포 발생관은, 상기 복수의 기판 중 상기 기판 열의 일방측에 위치하는 기판의 각각의 외주 영역의 하방에 배치된 외측 제 1 배관과, 상기 외측 제 1 배관으로부터 분리되고, 상기 기판 열의 타방측에 위치하는 기판의 각각의 외주 영역의 하방에, 상기 외측 제 1 배관과 직선상으로 배열된 외측 제 2 배관을 포함한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기판 처리 장치는, 상기 처리조에 배치된 액체 토출관을 추가로 구비한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 액체 토출관은, 상기 기판의 주면의 법선 방향에 대하여 평행하게 연장되도록 배치된다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 처리액은, 인산액을 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 기판 처리 방법은, 처리조에 저류된 처리액에 기판을 침지시키는 침지 공정과, 상기 처리조 내에 배치된 복수의 기포 발생관에 기체를 공급함으로써 상기 처리액 중에 기포를 발생시키고, 상기 처리액에 침지된 기판에 상기 기포를 공급하는 기포 공급 공정을 포함한다. 상기 기포 공급 공정은, 상기 복수의 기포 발생관 중 상기 기판의 외주 영역의 하방에 위치하는 외측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량이, 상기 기판의 중앙 영역의 하방에 위치하는 내측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량과는 상이한 유량 불균등 공급 공정을 포함한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 복수의 기포 발생관은, 상기 기판의 주면의 법선 방향에 대하여 평행하게 연장된다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 유량 불균등 공급 공정에서는, 상기 복수의 기포 발생관 중 상기 기판의 외주 영역의 하방에 위치하는 외측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량이, 상기 기판의 중앙 영역의 하방에 위치하는 내측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량보다 많다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기포 공급 공정은, 상기 외측 기포 발생관 및 상기 내측 기포 발생관의 각각에 동등한 유량으로 기체를 공급하는 유량 균등 공급 공정과, 상기 유량 균등 공급 공정에 있어서, 상기 외측 기포 발생관과 접속된 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력 및 상기 내측 기포 발생관과 접속된 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력을 측정하는 압력 측정 공정을 추가로 포함하고, 상기 유량 불균등 공급 공정은, 상기 압력 측정 공정에 있어서의 측정 결과에 기초하여, 상기 외측 기포 발생관과 접속된 기체 공급관을 흐르는 기체의 유량 및 상기 내측 기포 발생관과 접속된 기체 공급관에 공급되는 기체의 유량을 설정한다.
본 발명에 의하면, 처리조 내에 있어서의 기판 면내의 처리 불균일을 억제할 수 있다.
도 1(a) 및 도 1(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식적인 사시도이다.
도 2 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식도이다.
도 3(a) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식적인 측면도이고, 도 3(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식적인 상면도이다.
도 4(a) 는, 기판 처리 장치에 있어서 복수의 기포 발생관에 동등한 유량으로 기체를 공급한 경우에 발생하는 기포를 나타낸 모식도이고, 도 4(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치에 있어서의 처리액의 흐름을 나타낸 모식도이다.
도 5(a) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식적인 상면도이고, 도 5(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치에 있어서, 복수의 기포 발생관에 상이한 유량으로 기체를 공급한 경우에 발생하는 기포를 나타낸 모식도이다.
도 6 은, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식도이다.
도 7 은, 본 실시형태의 기판 처리 방법에 의한 플로도이다.
도 8(a) ∼ 도 8(c) 는, 본 실시형태의 기판 처리 방법으로 에칭 처리되는 기판의 변화를 나타내는 모식도이다.
도 9 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식적인 상면도 및 그 일부 확대 도이다.
도 10(a) 및 도 10(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식적인 상면도이다.
도 11 은, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식적인 상면도이다.
도 12 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식도이다.
도 13(a) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식적인 상면도이고, 도 13(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식도이다.
도 14(a) 는, 기판 처리 장치에 있어서 복수의 기체 공급관에 동등한 유량으로 기체를 공급한 경우에 발생하는 기포를 나타낸 모식도이고, 도 14(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치에 있어서의 처리액의 흐름을 나타낸 모식도이다.
도 15(a) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식적인 상면도이고, 도 15(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치에 있어서, 복수의 기체 공급관에 상이한 유량으로 기체를 공급한 경우에 발생하는 기포를 나타낸 모식도이다.
도 16 은, 본 실시형태의 기판 처리 장치의 모식도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 실시형태를 설명한다. 또한, 도면 중, 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하여 설명을 반복하지 않는다. 또한, 본원 명세서에서는, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 서로 직교하는 X 축, Y 축 및 Z 축을 기재하는 경우가 있다. 전형적으로는, X 축 및 Y 축은 수평 방향에 평행이고, Z 축은 연직 방향에 평행이다. 또, 본원 명세서에서는, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 서로 직교하는 x 축, y 축 및 z 축을 기재하는 경우가 있다. 전형적으로는, x 축 및 y 축은, 기판 또는 기재의 주면에 대하여 평행하게 연장되어 있고, z 축은 기판 또는 기재의 주면에 대하여 법선 방향으로 연장되어 있다.
도 1 을 참조하여, 본 발명에 의한 기판 처리 장치 (100) 의 실시형태를 설명한다. 도 1(a) 및 도 1(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식적인 사시도이다. 도 1(a) 는, 기판 (W) 이 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 에 침지되기 전의 모식적인 사시도이고, 도 1(b) 는, 기판 (W) 이 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 에 침지된 후의 모식적인 사시도이다.
기판 처리 장치 (100) 는 기판 (W) 을 처리한다. 기판 처리 장치 (100) 는, 기판 (W) 에 대하여, 에칭, 표면 처리, 특성 부여, 처리막 형성, 막의 적어도 일부의 제거 및 세정 중 적어도 1 개를 실시하도록 기판 (W) 을 처리한다.
기판 (W) 은, 얇은 판상이다. 전형적으로는, 기판 (W) 은, 얇은 대략 원판상이다. 기판 (W) 은, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, 전계 방출 디스플레이 (Field Emission Display : FED) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판 및 태양 전지용 기판 등을 포함한다.
기판 처리 장치 (100) 는, 처리액 (L) 으로 기판 (W) 을 처리한다. 처리액 (L) 에 의해, 기판 (W) 에는, 에칭, 표면 처리, 특성 부여, 처리막 형성, 막의 적어도 일부의 제거 및 세정 중 적어도 1 개가 실시된다.
기판 처리 장치 (100) 는, 처리액 (L) 에 의해 복수의 기판 (W) 을 일괄하여 처리한다. 또한, 기판 처리 장치 (100) 는, 처리액 (L) 에 의해 다수의 기판 (W) 을 소정수씩 처리해도 된다. 소정수는, 1 이상의 정수이다. 여기서는, 기판 처리 장치 (100) 는, 기판 (W) 을 복수 장 합쳐서 처리한다.
예를 들어, 기판 처리 장치 (100) 는, 실리콘 기판으로 이루어지는 기판 (W) 의 패턴 형성측의 표면에 대하여, 실리콘 산화막 (SiO2 막) 및 실리콘 질화막 (SiN 막) 의 에칭 처리를 실시한다. 이와 같은 에칭 처리에서는, 기판 (W) 의 표면으로부터 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막 중 어느 것을 제거한다.
처리액 (L) 은, 인산 (H3PO4) 을 함유한다. 처리액 (L) 은, 예를 들어, 인산 수용액, 인산 수용액에 첨가제를 함유시킨 액체, 인산을 함유하는 혼산, 또는, 인산 및 첨가제를 함유하는 혼산을 포함한다. 예를 들어, 처리액 (L) 으로서, 대략 89 질량％ 의 인산 (H3PO4) 과 대략 11 질량％ 의 물 (탈이온수) 이 혼합된 대략 157 ℃ 의 용액 (이하,「인산액」으로 기재한다) 이 사용되면, 기판 (W) 의 표면으로부터 실리콘 질화막 (SiN 막) 이 제거된다. 바꿔 말하면, 처리액 (L) 으로서, 불순물을 함유하지 않고, 고온, 고 (高) 산 농도의 용액이 사용되며, 처리액 (L) 은, 실리콘 (Si4＋) 을 용해시킨다. 또한, 기판 (W) 을 처리할 수 있는 한에 있어서는, 처리액 (L) 의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 또, 처리액 (L) 의 온도도 특별히 한정되지 않는다.
기판 처리 장치 (100) 는, 처리조 (110) 와, 기판 유지부 (120) 를 구비한다. 처리조 (110) 는, 기판 (W) 을 처리하기 위한 처리액 (L) 을 저류한다.
기판 유지부 (120) 는, 기판 (W) 을 유지한다. 기판 유지부 (120) 에 의해 유지된 기판 (W) 의 주면의 법선 방향은 Y 방향에 평행이다. 복수의 기판 (W) 은, Y 방향을 따라 일렬로 배열된다. 바꿔 말하면, 복수의 기판 (W) 은, 수평 방향에 대략 평행하게 배열된다. 또, 복수의 기판 (W) 의 각각의 법선은, Y 방향으로 연장되어 있고, 복수의 기판 (W) 의 각각은, X 방향 및 Z 방향으로 펼쳐진다. 기판 유지부 (120) 는, 기판 (W) 을 유지한 채로 기판 (W) 을 이동시킨다. 예를 들어, 기판 유지부 (120) 는, 기판 (W) 을 유지한 채로 연직 방향을 따라 연직 상방 또는 연직 하방으로 이동한다.
전형적으로는, 기판 유지부 (120) 는, 복수의 기판 (W) 을 합쳐서 유지한다. 여기서는, 복수의 기판 (W) 은, Y 방향을 따라 일렬로 나열되어 배열된 기판 열을 형성한다. 이 때문에, 기판 유지부 (120) 는, 기판 열에 배열된 복수의 기판 (W) 을 유지한다. 또한, 기판 유지부 (120) 는, 1 장만의 기판 (W) 을 유지해도 된다.
구체적으로는, 기판 유지부 (120) 는, 리프터를 포함한다. 기판 유지부 (120) 는, 복수의 기판 (W) 을 유지한 상태에서 연직 상방 또는 연직 하방으로 이동한다. 기판 유지부 (120) 가 연직 하방으로 이동함으로써, 기판 유지부 (120) 에 의해 유지되어 있는 복수의 기판 (W) 은, 내조 (內槽) (112) 에 저류되어 있는 처리액 (L) 에 침지된다.
도 1(a) 에서는, 기판 유지부 (120) 는, 처리조 (110) 의 상방에 위치한다. 기판 유지부 (120) 는, 복수의 기판 (W) 을 유지한 채로 연직 하방 (Z 방향) 으로 하강한다. 이로써, 복수의 기판 (W) 이 처리조 (110) 에 투입된다.
도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부 (120) 가 처리조 (110) 까지 하강하면, 복수의 기판 (W) 은, 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 에 침지된다. 기판 유지부 (120) 는, 처리조 (110) 에 저류된 처리액 (L) 에, 소정 간격을 두고 정렬된 복수의 기판 (W) 을 침지시킨다.
기판 유지부 (120) 는, 본체판 (122) 과, 유지봉 (124) 을 추가로 포함한다. 본체판 (122) 은, 연직 방향 (Z 방향) 으로 연장되는 판이다. 유지봉 (124) 은, 본체판 (122) 의 일방의 주면으로부터 수평 방향 (Y 방향) 으로 연장된다. 도 1(a) 및 도 1(b) 에서는, 3 개의 유지봉 (124) 이 본체판 (122) 의 일방의 주면으로부터 수평 방향으로 연장된다. 복수의 기판 (W) 은, 소정 간격을 두고 정렬된 상태에서, 복수의 유지봉 (124) 에 의해 각 기판 (W) 의 하측 가장자리가 맞닿아 기립 자세 (연직 자세) 로 유지된다.
기판 유지부 (120) 는, 승강 유닛 (126) 을 추가로 포함해도 된다. 승강 유닛 (126) 은, 기판 유지부 (120) 에 유지되어 있는 복수의 기판 (W) 이 처리조 (110) 내에 위치하는 처리 위치 (도 1(b) 에 나타내는 위치) 와, 기판 유지부 (120) 에 유지되어 있는 복수의 기판 (W) 이 처리조 (110) 의 상방에 위치하는 퇴피 위치 (도 1(a) 에 나타내는 위치) 사이에서 본체판 (122) 을 승강시킨다. 따라서, 승강 유닛 (126) 에 의해 본체판 (122) 이 처리 위치로 이동됨으로써, 유지봉 (124) 에 유지되어 있는 복수의 기판 (W) 이 처리액 (L) 에 침지된다.
다음으로, 도 1 및 도 2 를 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 2 는, 기판 처리 장치 (100) 의 모식도이다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (100) 는, 기체 공급부 (130) 와, 제어 장치 (180) 를 추가로 구비한다. 기체 공급부 (130) 는, 처리조 (110) 에 기체를 공급한다. 상세하게는, 기체 공급부 (130) 는, 처리조 (110) 에 저류된 처리액 (L) 에 기체를 공급한다. 기체 공급부 (130) 가 처리조 (110) 에 기체를 공급함으로써, 기판 (W) 의 처리가 촉진된다.
기체 공급부 (130) 가 처리조 (110) 에 기체를 공급함으로써, 처리액 (L) 내에 기포가 형성된다. 처리액 (L) 내에 형성된 기포는, 처리액 (L) 내를 부상하여, 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 과 기체 (예를 들어, 공기 또는 소정 분위기) 의 계면에까지 도달한다.
기포가 처리액 (L) 중을 부상할 때, 기포는 기판 (W) 의 표면과 접촉한다. 이 경우, 기포에 의해 인산이 교반되기 때문에, 인산 내의 실리콘 농도의 불균일을 해소할 수 있다. 따라서, 에칭의 균일성을 향상시킬 수 있다.
기체 공급부 (130) 는, 기체 공급원 (132) 과, 기체 공급관 (134) 과, 기포 발생관 (136) 을 갖는다. 기체 공급원 (132) 은, 기체를 보관한다. 기체는, 기체 공급원 (132) 으로부터 공급된다.
기체 공급관 (134) 은, 기체 공급원 (132) 과 기포 발생관 (136) 을 접속시킨다. 기체 공급원 (132) 으로부터 공급되는 기체는, 기체 공급관 (134) 을 통과하여 기포 발생관 (136) 에 흐른다.
기포 발생관 (136) 은, 처리조 (110) 내에 배치된다. 전형적으로는, 기포 발생관 (136) 은, 처리조 (110) 의 바닥면에 배치된다.
기체 공급부 (130) 는, 유량 제어 기구 (140) 를 추가로 가져도 된다. 유량 제어 기구 (140) 는, 기체 공급관 (134) 에 장착된다. 유량 제어 기구 (140) 는, 기체 공급관 (134) 을 흐르는 기체의 압력 및 유량 중 적어도 일방을 제어한다. 예를 들어, 유량 제어 기구 (140) 는, 기체 공급관 (134) 을 흐르는 기체의 유량을 제어한다. 일례로서, 유량 제어 기구 (140) 는, 기체 공급관 (134) 을 흐르는 기체의 압력을 일정하게 고정시킨 상태에서, 처리에 따라 기체의 유량을 제어한다.
예를 들어, 유량 제어 기구 (140) 는, 기체 공급관 (134) 의 유로의 개폐를 실시하는 노즐 또는 조정 밸브를 포함한다. 유량 제어 기구 (140) 는, 압력계 및 유량계를 포함해도 된다.
상기 서술한 바와 같이, 기포 발생관 (136) 은, 처리조 (110) 내에 배치된다. 한편, 기체 공급원 (132) 및 유량 제어 기구 (140) 는, 처리조 (110) 의 외부에 배치된다. 또, 기체 공급관 (134) 은, 처리조 (110) 의 외부에 배치된다. 또한, 기체 공급관 (134) 의 적어도 일부는, 처리조 (110) 내에 배치되고, 처리조 (110) 내에 있어서 기체 공급관 (134) 은 기포 발생관 (136) 과 접속되어도 된다.
제어 장치 (180) 는, 기판 처리 장치 (100) 의 각종 동작을 제어한다. 전형적으로는, 제어 장치 (180) 는, 기체 공급부 (130) 를 제어한다. 예를 들어, 제어 장치 (180) 는, 유량 제어 기구 (140) 를 제어한다.
제어 장치 (180) 는, 제어부 (182) 및 기억부 (184) 를 포함한다. 제어부 (182) 는, 프로세서를 갖는다. 제어부 (182) 는, 예를 들어, 중앙 처리 연산기 (Central Processing Unit : CPU) 를 갖는다. 또는, 제어부 (182) 는, 범용 연산기를 가져도 된다.
기억부 (184) 는, 데이터 및 컴퓨터 프로그램을 기억한다. 데이터는, 레시피 데이터를 포함한다. 레시피 데이터는, 복수의 레시피를 나타내는 정보를 포함한다. 복수의 레시피의 각각은, 기판 (W) 의 처리 내용 및 처리 순서를 규정한다.
기억부 (184) 는, 주기억 장치와, 보조 기억 장치를 포함한다. 주기억 장치는, 예를 들어, 반도체 메모리이다. 보조 기억 장치는, 예를 들어, 반도체 메모리 및/또는 하드 디스크 드라이브이다. 기억부 (184) 는 리무버블 미디어를 포함하고 있어도 된다. 제어부 (182) 는, 기억부 (184) 가 기억하고 있는 컴퓨터 프로그램을 실행하여, 기판 처리 동작을 실행한다.
기억부 (184) 에는, 미리 순서가 정해진 컴퓨터 프로그램이 기억되어 있다. 기판 처리 장치 (100) 는, 컴퓨터 프로그램에 정해진 순서에 따라서 동작한다.
제어부 (182) 는, 기체 공급부 (130) 를 제어한다. 제어부 (182) 의 제어에 의해, 기체 공급부 (130) 로부터의 기체의 공급이 제어된다. 상세하게는, 제어부 (182) 는, 기체 공급부 (130) 에 의한 기체의 공급의 개시 및 정지를 제어한다. 또, 제어부 (182) 는, 유량 제어 기구 (140) 를 제어하여, 처리조 (110) 내의 기포 발생관 (136) 에 공급되는 기체의 유량을 제어한다. 일례에서는, 제어부 (182) 는, 처리조 (110) 의 외부에 배치된 기체 공급관 (134) 에 형성된 노즐, 조정 밸브 등을 제어함으로써, 기포 발생관 (136) 에 대한 기체의 공급을 제어해도 된다.
또, 제어부 (182) 는, 승강 유닛 (126) 을 제어한다. 제어부 (182) 의 제어에 의해, 본체판 (122) 은, 처리조 (110) 의 처리액 (L) 에 대하여 승강한다.
다음으로, 도 3 을 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 3(a) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식적인 측면도이고, 도 3(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식적인 상면도이다.
도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부 (120) 는, Y 방향으로 일렬로 배열된 복수의 기판 (W) 을 유지한다. 복수의 기판 (W) 은, 등간격으로 배열된다. 예를 들어, 인접하는 기판 (W) 간의 간격은, 2 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하이다.
기포 발생관 (136) 은, 기판 유지부 (120) 에 유지된 기판 (W) 의 하방에 위치한다. 전형적으로는, 기포 발생관 (136) 은, 처리조 (110) 의 바닥면에 배치된다. 기포 발생관 (136) 은, Y 방향으로 연장된다.
기포 발생관 (136) 에는 복수의 개구 (136p) 가 형성된다. 기포 발생관 (136) 에 있어서 복수의 개구 (136p) 가 일렬로 배열된다. 복수의 개구 (136p) 의 간격은, 기판 (W) 의 간격과 대략 동등하다. 복수의 개구 (136p) 는, 배열 방향으로 배열된 기판 (W) 의 사이에 위치한다.
도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 기포 발생관 (136) 은, 기포 발생관 (136a) 과, 기포 발생관 (136b) 과, 기포 발생관 (136c) 과, 기포 발생관 (136d) 을 갖는다. 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 은, 서로 평행하게 연장된다. 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 은, 각각 Y 방향으로 연장된다. 기포 발생관 (136a), 기포 발생관 (136b), 기포 발생관 (136c) 및 기포 발생관 (136d) 은, -X 방향에서 ＋X 방향을 향하여, 이 차례로 배열된다.
기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 은, 기판 (W) 의 외주 영역의 하방에 배치된다. 예를 들어, 기판 (W) 의 외주 영역은, 기판 (W) 의 중심에 대하여 수평 방향을 따라 반경의 0.6 배가 되는 위치에서 기판 (W) 의 단부까지의 영역이다. 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 은, 외측 기포 발생관의 일례이다.
기포 발생관 (136b) 은, 평면에서 본 경우에 기포 발생관 (136a) 보다 기판 (W) 의 중심측에 배치된다. 또, 기포 발생관 (136c) 은, 평면에서 본 경우에 기포 발생관 (136d) 보다 기판 (W) 의 중심측에 배치된다. 이 때문에, 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 은, 기판 (W) 의 중심 영역의 하방에 배치된다. 예를 들어, 기판 (W) 의 중심 영역은, 기판 (W) 의 중심에서, 기판 (W) 의 중심에 대하여 수평 방향을 따라 반경의 0.6 배까지의 영역이다. 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 은, 내측 기포 발생관의 일례이다.
기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에는, 각각 복수의 개구 (136p) 가 형성된다. 여기서는, 복수의 개구 (136p) 의 각각의 크기 및 간격은 서로 동등하다.
기포 발생관 (136a ∼ 136d) 은, 동일한 구성을 갖는다. 또한, 본 명세서에 있어서, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 을 총칭하여 기포 발생관 (136) 으로 기재하는 경우가 있다.
기체 공급원 (132) 은, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 의 각각과 접속된다. 기체 공급관 (134a) 은, 기체 공급원 (132) 과 기포 발생관 (136a) 을 접속시킨다. 기체 공급관 (134b) 은, 기체 공급원 (132) 과 기포 발생관 (136b) 을 접속시킨다. 기체 공급관 (134c) 은, 기체 공급원 (132) 과 기포 발생관 (136c) 을 접속시킨다. 기체 공급관 (134d) 은, 기체 공급원 (132) 과 기포 발생관 (136d) 을 접속시킨다. 이와 같이, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 은, 기체 공급원 (132) 과 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 을 각각 접속시킨다.
기체 공급관 (134a) 에는, 유량 제어 기구 (140a) 가 장착된다. 또, 기체 공급관 (134b) 에는, 유량 제어 기구 (140b) 가 장착된다. 동일하게, 기체 공급관 (134c) 에는, 유량 제어 기구 (140c) 가 장착되고, 기체 공급관 (134d) 에는, 유량 제어 기구 (140d) 가 장착된다. 이와 같이, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 에는, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 가 각각 장착된다.
이 때문에, 기포 발생관 (136a) 에는, 기체 공급원 (132) 으로부터, 유량 제어 기구 (140a) 에 의해 유량이 제어된 기체가 기체 공급관 (134a) 을 통과하여 공급된다. 또, 기포 발생관 (136b) 에는, 기체 공급원 (132) 으로부터, 유량 제어 기구 (140b) 에 의해 유량이 제어된 기체가 기체 공급관 (134b) 을 통과하여 공급된다.
동일하게, 기포 발생관 (136c) 에는, 기체 공급원 (132) 으로부터, 유량 제어 기구 (140c) 에 의해 유량이 제어된 기체가 기체 공급관 (134c) 을 통과하여 공급된다. 또, 기포 발생관 (136d) 에는, 기체 공급원 (132) 으로부터, 유량 제어 기구 (140d) 에 의해 유량이 제어된 기체가 기체 공급관 (134d) 을 통과하여 공급된다.
기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급되는 기체의 유량 (기체 유량) 은, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 에 의해 각각 제어할 수 있다. 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급되는 기체의 유량을 동등하게 할 수 있다. 혹은, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급되는 기체의 유량을 상이하게 할 수 있다.
또한, 여기서는, 동일한 기체 공급원 (132) 으로부터 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 기체가 공급된다. 단, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에는 상이한 기체 공급원으로부터 기체가 공급되어도 된다. 이 경우, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에는, 기체 공급원 (132) 으로부터, 미리 정해진 유량의 기체가 공급되어도 된다.
다음으로, 도 1 ∼ 도 4 를 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 4(a) 및 도 4(b) 는, 기판 처리 장치 (100) 의 모식도이다. 도 4(a) 는, 기판 처리 장치 (100) 에 있어서 복수의 기포 발생관 (136) 에 동등한 유량으로 기체를 공급한 경우에 발생하는 기포를 나타내고 있고, 도 4(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 에 있어서 기포 발생 중의 처리액 (L) 의 흐름을 나타내고 있다. 여기서는, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 공급되는 기체의 유량을 동등하게 하고 있다. 또, 도 4(a) 및 도 4(b) 에는, 기판 (W) 의 중심을 통과하여 연직 방향으로 연장되는 가상 중심선 (CL) 을 나타낸다.
도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 기체가 공급되면, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각으로부터 처리액 (L) 중에 기포가 발생한다. 처리조 (110) 의 처리액 (L) 에 대하여 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 기체를 토출함으로써, 처리액 (L) 내에 기포가 발생한다. 처리액 (L) 내에 발생한 기포는, 처리액 (L) 내를 부상하여, 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 과 기체 (예를 들어, 공기 또는 소정 분위기) 의 계면에까지 도달한다.
기포가 처리액 (L) 중을 부상할 때, 기포는 기판 (W) 의 표면과 접촉한다. 이 경우, 기포에 의해 인산이 교반되기 때문에, 인산 내의 실리콘 농도의 불균일이 해소되어, 에칭의 균일성을 향상시킬 수 있다.
기포 발생관 (136a) 으로부터 발생하는 기포의 양은, 기포 발생관 (136b) 으로부터 발생하는 기포의 양보다 적다. 동일하게, 기포 발생관 (136d) 으로부터 발생하는 기포의 양은, 기포 발생관 (136c) 으로부터 발생하는 기포의 양보다 적다.
도 4(b) 에 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 있어서 발생한 기포에 의한 처리액 (L) 의 흐름 (F) 을 나타낸다. 기포의 부상에 수반하여 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 과 기체 (예를 들어, 공기 또는 소정 분위기) 의 계면에까지 도달한 처리액 (L) 은, 처리액 (L) 의 상방에 있어서 -X 방향 외측 및 ＋X 방향 외측을 향하여 흐른다. 그 후, 처리액 (L) 은, 처리조 (110) 의 -X 방향 외측의 측벽 및 ＋X 방향 외측의 측벽을 따라 하방으로 흐르는 하강류를 형성한다.
따라서, 처리조 (110) 의 외측에 위치하는 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 은, 처리조 (110) 의 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 과 비교하여, 처리액 (L) 이 처리조 (110) 의 상방에서 하방을 향하는 하강류의 영향을 강하게 받는다. 이 때문에, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급되는 기체의 유량이 동등해도, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 발생하는 기포에 의한 에칭량이 균일해지지 않는 경우가 있다. 예를 들어, 처리조 (110) 의 외측에 위치하는 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 으로부터 발생하는 기포의 양은, 처리조 (110) 의 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 으로부터 발생하는 기포의 양보다 적어지는 경우가 있다.
다음으로, 도 5 를 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 5(a) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식적인 상면도이고, 도 5(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 에 있어서, 복수의 기포 발생관 (136) 에 상이한 유량으로 기체를 공급함으로써 기포가 발생한 기판 처리 장치 (100) 의 모식도이다.
도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급되는 기체의 유량이 상이하도록 제어한다. 상세하게는, 유량 제어 기구 (140a) 및 유량 제어 기구 (140b) 는, 기포 발생관 (136a) 에 공급되는 기체의 유량이 기포 발생관 (136b) 에 공급되는 기체의 유량보다 많아지도록 기체 공급관 (134a) 및 기체 공급관 (134b) 을 흐르는 기체의 유량을 제어한다. 또, 유량 제어 기구 (140c) 및 유량 제어 기구 (140d) 는, 기포 발생관 (136d) 에 공급되는 기체의 유량이 기포 발생관 (136c) 에 공급되는 기체의 유량보다 많아지도록 기체 공급관 (134c) 및 기체 공급관 (134d) 을 흐르는 기체의 유량을 제어한다.
이 때문에, 처리조 (110) 에 있어서 외측에 위치하는 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 에 공급되는 기체의 유량은, 처리조 (110) 에 있어서 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 에 공급되는 기체의 유량보다 많다.
도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 기체가 공급되면, 처리액 (L) 중에 기포가 발생한다. 여기서는, 기포 발생관 (136a) 으로부터 발생한 기포의 양, 기포 발생관 (136b) 으로부터 발생한 기포의 양, 기포 발생관 (136c) 으로부터 발생한 기포의 양, 및 기포 발생관 (136d) 으로부터 발생한 기포의 양은, 각각 대략 동등하다. 상세하게는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터, 대략 동일한 정도의 크기의 기포가 동일한 정도의 빈도로 처리액 (L) 내에 발생한다.
이와 같이, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 발생하는 기포의 양이 대략 동등해지도록, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급하는 기체의 유량을 상이하게 할 수 있다.
또한, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급되는 기체의 유량의 상한은, 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 이 처리조 (110) 로부터 흘러넘치지 않도록 설정된다. 예를 들어, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급하는 기체 유량의 상한은, 처리조 (110) 내의 용적, 처리액 (L) 의 양, 처리액 (L) 의 온도 등에 기초하여 설정된다. 또, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급하는 기체 유량의 하한은, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터의 기포 발생의 유무에 따라 설정된다.
본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 에서는, 처리조 (110) 에 있어서 외측에 위치하는 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 에 공급되는 기체의 유량은, 처리조 (110) 에 있어서 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 에 공급되는 기체의 유량보다 많게 한다. 이 때문에, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 발생하는 기포의 양을 대략 동등하게 할 수 있어, 기판 (W) 의 면내에 걸친 처리 불균일을 억제할 수 있다.
다음으로, 도 6 을 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 6 은, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식도이다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 기체 공급부 (130) 는, 기체 공급원 (132) 과, 기체 공급관 (134) 과, 기포 발생관 (136) 과, 유량 제어 기구 (140) 를 갖는다. 여기서는, 처리조 (110) 에 배치된 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 기체를 공급하여, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각으로부터 처리액 (L) 에 기포를 발생시키고, 처리액 (L) 에 침지된 복수의 기판 (W) 에 대하여 기포를 공급한다.
예를 들어, 기체 공급관 (134) 은, 공통 배관 (134S) 과, 개별 배관 (134T) 을 갖는다. 개별 배관 (134T) 은, 기체 공급관 (134a) 과, 기체 공급관 (134b) 과, 기체 공급관 (134c) 과, 기체 공급관 (134d) 을 포함한다.
공통 배관 (134S) 은, 기체 공급원 (132) 과 개별 배관 (134T) 을 접속시킨다. 구체적으로는, 공통 배관 (134S) 의 상류단은, 기체 공급원 (132) 에 접속된다. 기체 공급원 (132) 은, 공통 배관 (134S) 에 기체를 공급한다. 공통 배관 (134S) 의 하류단은, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 의 상류단에 접속된다.
기체 공급관 (134a) 의 하류단은, 기포 발생관 (136a) 에 접속된다. 기체 공급관 (134b) 의 하류단은, 기포 발생관 (136b) 에 접속된다. 기체 공급관 (134c) 의 하류단은, 기포 발생관 (136c) 에 접속된다. 기체 공급관 (134d) 의 하류단은, 기포 발생관 (136d) 에 접속된다. 이 때문에, 기체는, 기체 공급원 (132) 으로부터, 공통 배관 (134S) 및 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 통과하여 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 각각 공급된다.
유량 제어 기구 (140) 는, 공통 제어 기구 (140S) 와, 개별 제어 기구 (140T) 를 갖는다. 개별 제어 기구 (140T) 는, 유량 제어 기구 (140a) 와, 유량 제어 기구 (140b) 와, 유량 제어 기구 (140c) 와, 유량 제어 기구 (140d) 를 포함한다.
공통 제어 기구 (140S) 는, 밸브 (141) 와, 레귤레이터 (142) 와, 압력계 (143) 를 갖는다. 밸브 (141), 레귤레이터 (142) 및 압력계 (143) 는, 공통 배관 (134S) 의 상류에서 하류를 향하여 이 차례로 공통 배관 (134S) 에 배치된다. 밸브 (141) 가 개방되면, 기체 공급원 (132) 으로부터 기체가 공통 배관 (134S) 을 흐른다. 레귤레이터 (142) 는, 공통 배관 (134S) 을 통과하는 기체의 압력을 정해진 값으로 조정한다. 압력계 (143) 는, 공통 배관 (134S) 중의 압력을 검출한다. 압력계 (143) 는, 레귤레이터 (142) 와 개별 배관 (134T) 사이에 접속된다.
유량 제어 기구 (140a) 는, 기체 공급원 (132) 으로부터 공급되는 기체의 유량을 제어한다. 유량이 제어된 기체가, 기체 공급관 (134a) 을 통하여, 기포 발생관 (136a) 에 공급된다. 예를 들어, 유량 제어 기구 (140a) 는, 조정 밸브 (145) 와, 유량계 (146) 와, 필터 (147) 와, 밸브 (148) 를 포함한다. 조정 밸브 (145), 유량계 (146), 필터 (147) 및 밸브 (148) 는, 기체 공급관 (134a) 의 상류에서 하류를 향하여 이 차례로 기체 공급관 (134a) 에 배치된다.
조정 밸브 (145) 는, 개도를 조절하여, 기포 발생관 (136a) 에 공급되는 기체의 유량을 조정한다. 「유량」은, 예를 들어, 단위 시간당 단위 면적을 통과하는 기체의 양을 나타낸다. 구체적으로는, 조정 밸브 (145) 는, 밸브 시트가 내부에 형성된 밸브 보디 (도시하지 않음) 와, 밸브 시트를 개폐하는 밸브체와, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 밸브체를 이동시키는 액추에이터 (도시하지 않음) 를 포함한다.
조정 밸브 (145) 는, 유량계 (146) 의 계측 결과에 기초하여 기체의 유량을 조정한다. 또한, 예를 들어, 조정 밸브 (145) 는, 매스 플로 컨트롤러 (MFC) 의 조정 밸브여도 된다.
유량계 (146) 는, 기체 공급관 (134a) 을 흐르는 기체의 유량을 계측한다. 필터 (147) 는, 기체 공급관 (134a) 을 흐르는 기체를 여과한다.
밸브 (148) 는, 기체 공급관 (134a) 을 개폐한다. 이 때문에, 밸브 (148) 는, 기체 공급관 (134a) 으로부터의 기포 발생관 (136a) 에 대한 기체의 공급과 공급 정지를 전환시킨다.
유량 제어 기구 (140b) 는, 기체 공급원 (132) 으로부터 공급되는 기체의 유량을 제어한다. 또, 유량 제어 기구 (140c) 는, 기체 공급원 (132) 으로부터 공급되는 기체의 유량을 제어한다. 동일하게, 유량 제어 기구 (140d) 는, 기체 공급원 (132) 으로부터 공급되는 기체의 유량을 제어한다. 유량 제어 기구 (140b ∼ 140d) 의 각각의 구성은, 유량 제어 기구 (140a) 의 구성과 동일하다.
도 6 에 나타낸 기판 처리 장치 (100) 는, 복수의 압력계 (149) 를 추가로 구비한다. 복수의 압력계 (149) 는, 압력계 (149a) 와, 압력계 (149b) 와, 압력계 (149c) 와, 압력계 (149d) 를 포함한다.
압력계 (149a) 는, 기체 공급관 (134a) 중의 기체의 압력을 검출한다. 압력계 (149b) 는, 기체 공급관 (134b) 중의 기체의 압력을 검출한다. 압력계 (149c) 는, 기체 공급관 (134c) 중의 기체의 압력을 검출한다. 압력계 (149d) 는, 기체 공급관 (134d) 중의 기체의 압력을 검출한다.
기판 처리 장치 (100) 는, 복수의 배기 기구 (134o, 134p, 134q, 134r) 를 추가로 구비한다. 배기 기구 (134o) 는, 기체 공급관 (134a) 과 접속되어 있다. 배기 기구 (134p) 는, 기체 공급관 (134b) 과 접속되어 있다. 배기 기구 (134q) 는, 기체 공급관 (134c) 과 접속되어 있다. 배기 기구 (134r) 는, 기체 공급관 (134d) 과 접속되어 있다.
배기 기구 (134o ∼ 134r) 의 각각은, 기체를 외부로 배출한다. 구체적으로는, 배기 기구 (134o ∼ 134r) 의 각각은, 배기 배관과, 밸브를 포함한다. 배기 배관에는 밸브가 배치된다. 밸브는, 배기 배관을 개폐한다. 배기 배관의 일단은, 기체 공급관 (134) 에 접속된다. 밸브가 개방됨으로써, 기체 공급관 (134) 으로부터 기체는 배기 배관을 통과하여 외부로 배출된다.
이와 같이, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 흐르는 기체의 유량을 적절히 제어할 수 있다. 이 때문에, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 발생하는 기포의 양을 적절히 제어할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 발생하는 기포의 양은, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 흐르는 기체의 유량에 따라 변화한다. 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 가 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 흐르는 기체의 유량을 제어하는 경우, 제어 장치 (180) (도 2) 는, 제어 프로그램에 미리 설정된 값에 따라서, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 를 제어해도 된다. 혹은, 제어 장치 (180) 는, 처리 대상의 기판 (W) 에 대하여 기체를 공급하고 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 흐르는 기체의 유량 또는 압력을 측정하여 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 흘러야 할 기체의 유량을 설정해도 된다.
또, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 흐르는 기체의 유량은, 처리조 (110) 내에 있어서 발생하는 기포를 촬상함으로써, 제어해도 된다.
다음으로, 도 1 ∼ 도 7 을 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 방법을 개략적으로 설명한다. 도 7 은, 본 실시형태의 기판 처리 방법에 의한 플로도이다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 스텝 S102 에 있어서, 기판 유지부 (120) 는, 기판 (W) 을 유지한 채로 처리조 (110) 까지 하강한다. 이로써, 기판 (W) 은, 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 에 침지된다.
스텝 S104 에 있어서, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 공급되는 기체의 유량이 동등해지도록 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 흐르는 기체의 유량을 제어한다 (유량 균등 공급 공정 : 도 4 참조).
스텝 S106 에 있어서, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 공급되는 기체의 유량을 동등하게 한 상태에서 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 중의 기체의 압력을 측정한다 (압력 측정 공정). 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 중의 기체의 압력은, 처리조 (110) 내의 기포의 발생 용이성을 나타내는 지표가 된다. 예를 들어, 도 6 에 나타낸 압력계 (149a ∼ 149d) 는, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 중의 기체의 압력을 측정한다.
스텝 S108 에 있어서, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 의 각각의 기체의 압력에 따라 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 에 흘러야 할 기체의 유량을 취득한다 (유량 취득 공정). 전형적으로는, 제어 장치 (180) 는, 압력계 (149a ∼ 149d) 의 측정 결과에 기초하여, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 에 흘러야 할 기체의 유량을 취득한다.
스텝 S110 에 있어서, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 는, 취득한 기체의 유량에 기초하여, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 공급되는 기체의 유량이 상이하도록 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 흐르는 기체의 유량을 제어한다 (유량 불균등 공급 공정 : 도 5 참조). 이 경우, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급되는 기체의 유량이 상이하도록 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 흐르는 기체의 유량을 제어한다. 예를 들어, 유량 제어 기구 (140a) 및 유량 제어 기구 (140b) 는, 기포 발생관 (136a) 에 공급되는 기체의 유량이 기포 발생관 (136b) 에 공급되는 기체의 유량보다 많아지도록 기체 공급관 (134a) 및 기체 공급관 (134b) 을 흐르는 기체의 유량을 제어한다. 또, 유량 제어 기구 (140c) 및 유량 제어 기구 (140d) 는, 기포 발생관 (136d) 에 공급되는 기체의 유량이 기포 발생관 (136c) 에 공급되는 기체의 유량보다 많아지도록 기체 공급관 (134c) 및 기체 공급관 (134d) 을 흐르는 기체의 유량을 제어한다. 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급하는 기체의 유량을 상이하게 함으로써, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 발생하는 기포의 양을 대략 동등하게 할 수 있다. 이상에 의해, 기판 (W), 처리 환경 및 처리액 (L) 의 상황이 상이해도, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 발생하는 기포의 양을 대략 동등하게 할 수 있어, 기판 (W) 의 처리 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 및 기판 처리 방법은, NAND 소자의 제조에 바람직하게 사용된다.
다음으로, 도 1 ∼ 도 8 을 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 방법을 개략적으로 설명한다. 도 8(a) ∼ 도 8(c) 는, 본 실시형태의 기판 처리 방법에 의해 처리되는 기판 (W) 의 모식도이다. 도 8(a) ∼ 도 8(c) 는, 기판 (W) 을 xz 단면을 따라 절단한 모식적인 확대 단면도이다.
도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 은, 기재 (S) 와, 적층 구조 (M) 를 갖는다. 적층 구조 (M) 는, 실리콘 질화층을 포함하는 복수의 적층이 간극 (D) 을 개재하여 마주보는 삼차원 적층 구조이다. 여기서는, 기판 (W) 은, xy 평면에 펼쳐지도록 배치되어 있다. 적층 구조 (M) 는, 기재 (S) 의 상면에 배치된다. 적층 구조 (M) 는, 기재 (S) 의 상면으로부터 z 방향으로 연장된다. 적층 구조 (M) 에는 간극 (D) 이 형성되어 있다. 여기서는, 간극 (D) 은, 기재 (S) 에까지 도달하고 있으며, 기재 (S) 의 일부가 노출되어 있다.
적층 구조 (M) 는, 복수의 실리콘 산화층 (Ma) 과, 복수의 실리콘 질화층 (Ea) 을 갖는다. 실리콘 산화층 (Ma) 과 실리콘 질화층 (Ea) 은 교대로 적층되어 있다. 복수의 실리콘 산화층 (Ma) 및 실리콘 질화층 (Ea) 의 각각은, 기재 (S) 의 상면과 평행하게 연장된다.
도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 은, 기판 처리 장치 (100) 에 있어서 처리액 (L) 으로 처리된다. 예를 들어, 인산 처리에 의해, 기판 (W) 의 실리콘 질화층 (Ea) 이 에칭되면, 실리콘 질화층 (Ea) 이 부분적으로 제거된다.
도 8(c) 에 나타내는 바와 같이, 추가적인 인산 처리에 의해, 적층 구조 (M) 로부터 실리콘 질화층 (Ea) 이 충분히 제거되고, 적층 구조 (M) 에는, 처리액 (L) 에 의해 에칭되지 않았던 실리콘 산화층 (Ma) 및 실리콘 질화층 (Ea) 이 남는다. 이상과 같이 하여, 인산 처리에 의해, 기판 (W) 으로부터 실리콘 질화층 (Ea) 을 에칭한다.
이 때, 기판 (W) 의 전체면에 걸쳐서 기포가 접촉하도록 처리액 (L) 중에 기포를 발생시키면, 기포가 기판 (W) 의 표면에 있어서의 처리액 (L) 의 치환을 촉진시킨다. 이 때문에, 기판 (W) 의 면내에 있어서의 처리 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 도 2 ∼ 도 6 에 나타낸 기판 처리 장치 (100) 에서는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각은, 기판 유지부 (120) 에 유지된 모든 기판 (W) 에 대하여 기포를 공급하였지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 또, 도 2 ∼ 도 6 에 나타낸 기판 처리 장치 (100) 에서는, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 가, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급하는 기체의 유량을 각각 제어하였지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다.
다음으로, 도 1 ∼ 도 10 을 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 9, 도 10(a) 및 도 10(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식적인 상면도이다.
도 9 에 나타내는 바와 같이, 처리조 (110) 에는, 기포 발생관 (136a ∼ 136h) 이 배치된다. 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 은, 처리조 (110) 의 -Y 방향측에 배치되어 있고, 기포 발생관 (136e ∼ 136f) 은, 처리조 (110) 의 ＋Y 방향측에 배치된다. 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 은, 처리조 (110) 의 -Y 방향측에 있어서, -X 방향측에서 ＋X 방향측을 향하여 등간격으로 차례로 배열된다. 동일하게, 기포 발생관 (136e ∼ 136f) 은, 처리조 (110) 의 ＋Y 방향측에 있어서, -X 방향측에서 ＋X 방향측을 향하여 등간격으로 차례로 배열된다. 기포 발생관 (136a, 136d, 136e, 136h) 은, 외측 기포 발생관의 일례이고, 기포 발생관 (136b, 136c, 136f, 136g) 은, 내측 기포 발생관의 일례이다.
기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136e) 은, 처리조 (110) 의 -X 방향측에 있어서 직선상으로 배열된다. 또, 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136f) 은, 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136e) 보다 내측에서 직선상으로 배열된다.
동일하게, 기포 발생관 (136d) 및 기포 발생관 (136h) 은, 처리조 (110) 의 ＋X 방향측에 있어서 직선상으로 배열된다. 또, 기포 발생관 (136c) 및 기포 발생관 (136g) 은, 기포 발생관 (136d) 및 기포 발생관 (136h) 보다 내측에서 직선상으로 배열된다.
기포 발생관 (136a, 136d) 은, 외측 제 1 배관의 일례이고, 기포 발생관 (136e, 136h) 은, 외측 제 2 배관의 일례이다. 또, 기포 발생관 (136b, 136c) 은, 내측 제 1 배관의 일례이고, 기포 발생관 (136f, 136g) 은, 내측 제 2 배관의 일례이다.
기포 발생관 (136a) 에는, 유량 제어 기구 (140a) 에 의해 유량이 제어된 기체가 기체 공급관 (134a) 을 통하여 공급된다. 동일하게, 기포 발생관 (136b ∼ 136h) 에는, 유량 제어 기구 (140b ∼ 140h) 에 의해 유량이 제어된 기체가 기체 공급관 (134b ∼ 134h) 을 통하여 공급된다.
여기서는, 2 개의 기포 발생관이 직선상으로 배열된다. 평면에서 본 경우, 직선상으로 배열된 2 개의 기포 발생관의 경계는, 인접하는 2 개의 기판 (W) 의 사이에 위치한다. 이 2 개의 기포 발생관 중 일방의 기포 발생관은, 인접하는 2 개의 기판 (W) 중 중간 지점을 넘어 연장되어 있고, 당해 일방의 기포 발생관에는, 인접하는 2 개의 기판 (W) 중 중간 지점에 개구 (136p) 가 형성된다.
예를 들어, 기포 발생관 (136d) 과 기포 발생관 (136h) 은, 직선상으로 배열된다. 평면에서 본 경우, 기포 발생관 (136d) 과 기포 발생관 (136h) 의 경계는, 인접하는 2 개의 기판 (W) 의 사이에 위치한다. 기포 발생관 (136d) 과 기포 발생관 (136h) 중 기포 발생관 (136d) 은, 인접하는 2 개의 기판 (W) 중 중간 지점을 넘어 연장되어 있고, 기포 발생관 (136d) 에는, 인접하는 2 개의 기판 (W) 의 중간 지점에 개구 (136p) 가 형성된다.
본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 에서는, Y 방향을 따라 배열된 복수의 기판 (W) 의 각각에 대하여, -Y 방향측에 위치하는 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 과, ＋Y 방향측에 위치하는 기포 발생관 (136e ∼ 136h) 에 유량이 상이한 기체를 공급한다. 이로써, 기판 (W) 의 면내에 기포를 대략 균등하게 발생시킬 수 있기 때문에, 기판 (W) 의 면내의 처리 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 기체 공급관 (134a ∼ 134h) 으로부터 기포 발생관 (136a ∼ 136h) 에 기체를 공급하는 경우, 기포 발생관 (136a ∼ 136h) 의 상류측의 유량이, 하류측의 유량보다 많아지는 경우가 있다. 이 경우, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 에서는, Y 방향을 따라 배열된 기판 (W) 에 대하여, -Y 방향측에 위치하는 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 과, ＋Y 방향측에 위치하는 기포 발생관 (136e ∼ 136f) 에 기체를 공급함으로써, Y 방향을 따라 배열된 기판 (W) 의 기판 열의 일방측 단부 및 타방측 단부에 비교적 높은 유량으로 기체를 공급할 수 있다. 이 때문에, 기판 (W) 의 배열 방향으로도 기포를 균등하게 발생시킬 수 있어, 기판 (W) 의 배열 방향의 처리 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 도 9 에 나타낸 기판 처리 장치 (100) 에서는, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140h) 는, 기포 발생관 (136a ∼ 136h) 에 대응하여 각각 형성되었지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 1 개의 유량 제어 기구 (140) 가 복수의 기포 발생관 (136) 에 공급하는 기체의 유량을 제어해도 된다.
도 10(a) 에 나타내는 바와 같이, 처리조 (110) 에 Y 방향으로 연장되는 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 이 배치된다. 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 은, -X 방향측에서 ＋X 방향측을 향하여 등간격으로 이 차례로 배열된다.
기체 공급관 (134) 은, 공통 배관 (134s) 과, 공통 배관 (134t) 과, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 을 포함한다. 공통 배관 (134s) 은, 기체 공급원 (132) 과 유량 제어 기구 (140a) 를 접속시킨다. 기체 공급관 (134a) 은, 유량 제어 기구 (140a) 와 기포 발생관 (136a) 을 접속시키고, 기체 공급관 (134d) 은, 유량 제어 기구 (140a) 와 기포 발생관 (136d) 을 접속시킨다.
공통 배관 (134t) 은, 기체 공급원 (132) 과 유량 제어 기구 (140b) 를 접속시킨다. 기체 공급관 (134b) 은, 유량 제어 기구 (140b) 와 기포 발생관 (136b) 을 접속시키고, 기체 공급관 (134c) 은, 유량 제어 기구 (140b) 와 기포 발생관 (136c) 을 접속시킨다.
이 때문에, 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 에는, 유량 제어 기구 (140a) 에 의해 제어된 유량의 기체가 공급된다. 또, 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 에는, 유량 제어 기구 (140b) 에 의해 제어된 유량의 기체가 공급된다.
따라서, 처리조 (110) 에 있어서 외측에 위치하는 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 에 공급되는 기체의 유량은, 처리조 (110) 에 있어서 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 에 공급되는 기체의 유량보다 많게 할 수 있다. 이로써, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 발생하는 기포의 양을 대략 동등하게 할 수 있어, 기판 (W) 의 면내에 걸친 처리 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 도 1 ∼ 도 10(a) 에 나타낸 기판 처리 장치 (100) 에서는, 기판 (W) 의 각각에는 4 개의 기포 발생관 (136) 으로부터 발생한 기포가 공급되었지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 기판 (W) 의 각각에는 4 이외의 개수의 기포 발생관 (136) 으로부터 발생한 기포가 공급되어도 된다. 예를 들어, 기판 (W) 의 각각에는 6 개의 기포 발생관 (136) 으로부터 발생한 기포가 공급되어도 된다.
도 10(b) 에 나타내는 바와 같이, 처리조 (110) 에는, 기포 발생관 (136a ∼ 136f) 이 배치된다. 기포 발생관 (136a ∼ 136f) 은, 처리조 (110) 에 있어서, -X 방향측에서 ＋X 방향측을 향하여 등간격으로 차례로 배열된다. 기포 발생관 (136a, 136b, 136e, 136f) 은, 외측 기포 발생관의 일례이고, 기포 발생관 (136c, 136d) 은, 내측 기포 발생관의 일례이다.
기체 공급원 (132) 은, 공통 배관 (134s), 공통 배관 (134t) 및 공통 배관 (134u) 과 접속된다. 공통 배관 (134s) 은, 기체 공급관 (134a) 및 기체 공급관 (134b) 과 접속된다. 기체 공급관 (134a) 은, 공통 배관 (134s) 과 기포 발생관 (136a) 을 접속시키고, 기체 공급관 (134b) 은, 공통 배관 (134s) 과 기포 발생관 (136b) 을 접속시킨다.
공통 배관 (134t) 은, 기체 공급관 (134c) 및 기체 공급관 (134d) 과 접속된다. 기체 공급관 (134c) 은, 공통 배관 (134t) 과 기포 발생관 (136c) 을 접속시키고, 기체 공급관 (134d) 은, 공통 배관 (134t) 과 기포 발생관 (136d) 을 접속시킨다. 동일하게, 공통 배관 (134u) 은, 기체 공급관 (134e) 및 기체 공급관 (134f) 과 접속된다. 기체 공급관 (134e) 은, 공통 배관 (134u) 과 기포 발생관 (136e) 을 접속시키고, 기체 공급관 (134f) 은, 공통 배관 (134u) 과 기포 발생관 (136f) 을 접속시킨다.
여기서는, 공통 배관 (134s) 에 유량 제어 기구 (140a) 가 형성된다. 이 때문에, 유량 제어 기구 (140a) 에 의해, 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136b) 에 공급되는 기체의 유량을 제어할 수 있다.
또, 공통 배관 (134t) 에 유량 제어 기구 (140b) 가 형성된다. 이 때문에, 유량 제어 기구 (140b) 에 의해, 기포 발생관 (136c) 및 기포 발생관 (136d) 에 공급되는 기체의 유량을 제어할 수 있다. 동일하게, 공통 배관 (134u) 에 유량 제어 기구 (140c) 가 형성된다. 이 때문에, 유량 제어 기구 (140c) 에 의해, 기포 발생관 (136e) 및 기포 발생관 (136f) 에 공급되는 기체의 유량을 제어할 수 있다.
또한, 도 2 ∼ 도 10 에 나타낸 기판 처리 장치 (100) 에서는, 기포 발생관 (136) 은, 처리조 (110) 의 일방측으로부터 연장된 기체 공급관 (134) 과 접속되었지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 기포 발생관 (136) 은, 처리조 (110) 의 양측으로부터 연장된 기체 공급관 (134) 과 접속되어도 된다.
다음으로, 도 1 ∼ 도 11 을 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 11 은, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식적인 상면도이다.
도 11 에 나타내는 바와 같이, 처리조 (110) 에는, 기포 발생관 (136a ∼ 136h) 이 배치된다. 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 은, 처리조 (110) 의 -Y 방향측에서 ＋Y 방향을 향하여 연장된 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 과 접속되어 있고, 기포 발생관 (136e ∼ 136f) 은, 처리조 (110) 의 ＋Y 방향측에서 -Y 방향을 향하여 연장된 기체 공급관 (134e ∼ 134f) 과 접속되어 있다.
기포 발생관 (136a, 136e, 136b, 136f, 136c, 136g, 136d, 136h) 은, 처리조 (110) 에 있어서, -X 방향측에서 ＋X 방향측을 향하여 등간격으로 차례로 배열된다. 기포 발생관 (136a, 136d, 136e, 136h) 은, 외측 기포 발생관의 일례이고, 기포 발생관 (136b, 136c, 136f, 136g) 은, 내측 기포 발생관의 일례이다.
기체 공급원 (132) 은, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 의 각각과 접속된다. 이 때문에, 기체 공급관 (134a ∼ 134d) 은, 기체 공급원 (132) 과 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 을 각각 접속시킨다. 또, 기체 공급원 (132) 은, 기체 공급관 (134e ∼ 134h) 의 각각과 접속된다. 이 때문에, 기체 공급관 (134e ∼ 134h) 은, 기체 공급원 (132) 과 기포 발생관 (136e ∼ 136h) 을 각각 접속시킨다. 유량 제어 기구 (140a ∼ 140h) 는, 기체 공급관 (134a ∼ 134h) 에 각각 배치된다.
본 실시형태에서는, 처리조 (110) 에 있어서 외측에 위치하는 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136h) 에 공급되는 기체의 유량은, 처리조 (110) 에 있어서 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b ∼ 136g) 에 공급되는 기체의 유량보다 많게 할 수 있다. 또, 처리조 (110) 에 있어서 다음으로 외측에 위치하는 기포 발생관 (136e) 및 기포 발생관 (136d) 에 공급되는 기체의 유량은, 처리조 (110) 에 있어서 더욱 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b, 136c, 136f, 136g) 에 공급되는 기체의 유량보다 많게 할 수 있다. 추가로, 처리조 (110) 에 있어서 다음으로 외측에 위치하는 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136g) 에 공급되는 기체의 유량은, 더욱 내측에 위치하는 기포 발생관 (136c, 136f) 에 공급되는 기체의 유량보다 많게 해도 된다. 이와 같이, 기포 발생관 (136a ∼ 136h) 에 공급하는 기체의 유량을 단계적으로 제어함으로써, 기포 발생관 (136a ∼ 136h) 으로부터 발생하는 기포의 양을 대략 동등하게 할 수 있어, 기판 (W) 의 면내에 걸친 처리 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 도 1 ∼ 도 11 을 참조하여 상기 서술한 설명에서는, 기판 (W) 에는, 처리조 (110) 에 저류된 처리액 (L) 의 하방으로부터 기체가 공급되었지만, 본 실시형태는, 이것에 한정되지 않는다. 기판 (W) 에는, 처리조 (110) 에 저류된 처리액 (L) 의 하방으로부터 기체 뿐만 아니라 액체가 공급되어도 된다.
다음으로, 도 1 ∼ 도 12 를 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 12 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식도이다. 도 12 에 나타낸 기판 처리 장치 (100) 는, 액체 공급부 (150) 를 추가로 구비하는 점을 제외하고, 도 2 를 참조하여 상기 서술한 기판 처리 장치 (100) 와 동일한 구성을 갖고 있으며, 장황을 피할 목적으로 중복되는 설명을 생략한다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (100) 는, 액체 공급부 (150) 를 추가로 구비한다. 액체 공급부 (150) 는, 처리조 (110) 에 액체를 공급한다. 전형적으로는, 액체 공급부 (150) 는, 처리조 (110) 에 처리액 (L) 을 공급한다. 이 경우, 액체 공급부 (150) 는, 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 에 대하여 하방의 위치에서 상방을 향하여 액체를 공급하는 것이 바람직하다. 일례로서, 액체는, 처리조 (110) 에 저류된 처리액 (L) 과 동일한 종류의 처리액 (L) 이어도 된다.
액체 공급부 (150) 가 처리액 (L) 을 공급하는 경우, 상방을 향하여 공급된 처리액은, 처리액 중의 기판 (W) 과의 접촉 부분을 압출하면서 기판 (W) 의 표면을 상방을 향하여 이동하고, 상방을 향하여 공급된 처리액이 통과한 후에는, 주위에 존재하는 신선한 처리액 (L) 이 진입한다. 이와 같이, 상방을 향하여 공급된 처리액이 기판 (W) 의 표면과 접촉함으로써, 기판 (W) 의 표면을 교반할 수 있고, 이로써, 기판 (W) 의 표면에 있어서의 처리액 (L) 을 신선한 처리액으로 치환시킬 수 있다. 그 결과, 기판 (W) 의 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
액체 공급부 (150) 는, 액체 공급원 (152) 과, 액체 공급관 (154) 과, 액체 토출관 (156) 을 갖는다. 액체는, 액체 공급원 (152) 으로부터 공급된다. 액체 공급원 (152) 은, 처리조 (110) 의 외부에 배치된다. 또한, 액체 공급원 (152) 은, 처리조 (110) 에 있어서 처리액 (L) 으로서 일단 사용된 액체를 순환시켜 사용해도 된다. 액체 토출관 (156) 은, Y 방향으로 연장된다. 여기서는, 액체 토출관 (156) 은, 기포 발생관 (136) 과 평행하게 연장된다.
액체 공급관 (154) 은, 액체 공급원 (152) 과 액체 토출관 (156) 과 접속된다. 액체 공급원 (152) 으로부터 공급되는 액체는, 액체 공급관 (154) 을 통과하여 액체 토출관 (156) 에 흐른다. 액체 공급관 (154) 의 적어도 일부는, 처리조 (110) 의 외부에 배치된다.
액체 토출관 (156) 은, 처리조 (110) 내에 배치된다. 전형적으로는, 액체 토출관 (156) 은, 처리조 (110) 의 바닥면에 배치된다. 액체 토출관 (156) 은, 기포 발생관 (136) 보다 연직 방향 상방측에 배치되어도 된다. 혹은, 액체 토출관 (156) 은, 기포 발생관 (136) 보다 연직 방향 하방측에 배치되어도 된다.
다음으로, 도 1 ∼ 도 13 을 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 13(a) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식적인 상면도이고, 도 13(b) 는, 기판 처리 장치 (100) 의 모식도이다. 도 13(a) 및 도 13(b) 에 나타낸 기판 처리 장치 (100) 는, 액체 공급부 (150) 를 추가로 구비하는 점을 제외하고, 도 3(b) 및 도 4 를 참조하여 상기 서술한 기판 처리 장치 (100) 와 동일한 구성을 갖고 있으며, 장황을 피할 목적으로 중복되는 설명을 생략한다.
도 13(a) 에 나타내는 바와 같이, 액체 토출관 (156) 은, 액체 토출관 (156a) 과, 액체 토출관 (156b) 을 갖는다. 액체 토출관 (156a) 및 액체 토출관 (156b) 은, 서로 평행하게 연장된다. 액체 토출관 (156a) 및 액체 토출관 (156b) 은, 각각 Y 방향으로 연장된다. -X 방향에서 ＋X 방향을 향하여, 액체 토출관 (156a) 및 액체 토출관 (156b) 은, 이 차례로 배열된다. 액체 토출관 (156a) 은, 기포 발생관 (136a) 과 기포 발생관 (136b) 사이에 배치된다. 액체 토출관 (156b) 은, 기포 발생관 (136c) 과 기포 발생관 (136d) 사이에 배치된다.
액체 토출관 (156a) 에는, 액체 공급원 (152) 으로부터 액체 공급관 (154a) 을 통과한 액체가 공급된다. 또, 액체 토출관 (156b) 에는, 액체 공급원 (152) 으로부터 액체 공급관 (154b) 을 통과한 액체가 공급된다.
액체 토출관 (156a) 및 액체 토출관 (156b) 에는, 각각 복수의 개구 (156p) 가 형성된다. 복수의 개구 (156p) 의 간격은, 기판 (W) 의 간격과 대략 동등하다. 복수의 개구 (156p) 는, 배열 방향으로 배열된 기판 (W) 의 사이에 위치한다. 액체 토출관 (156a) 및 액체 토출관 (156b) 은, 동일한 구성을 갖고 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 액체 토출관 (156a) 및 액체 토출관 (156b) 을 총칭하여 액체 토출관 (156) 으로 기재하는 경우가 있다.
액체 토출관 (156) 에 있어서 복수의 개구 (156p) 는 일렬로 배열된다. 액체 토출관 (156) 은, 복수의 개구 (156p) 로부터 처리액 (L) 을 처리조 (110) 에 토출한다. 이 경우, 복수의 개구 (156p) 는, 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 에 대하여 하방의 위치에서 상방을 향하고 있는 것이 바람직하다. 여기서는, 복수의 개구 (156p) 의 각각의 크기 및 간격은 서로 동등하다.
도 13(b) 에 나타내는 바와 같이, 처리조 (110) 에는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 및 액체 토출관 (156a, 156b) 이 배치된다. 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 개구 (136p) 는, 그 토출 방향이 연직 방향을 따르도록 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 상부에 형성된다.
한편, 액체 토출관 (156a, 156b) 의 개구 (156p) 는, 그 토출 방향이, 기판 (W) 의 중심을 향하도록, 연직 방향 (Z 방향) 에 대하여 경사진 위치에 형성된다. 그 때문에, 액체 토출관 (156a) 의 개구 (156p) 로부터 토출되는 비스듬히 상향의 액체와 액체 토출관 (156b) 의 개구 (156p) 로부터 토출되는 비스듬히 상향의 액류가 합류하면, 처리조 (110) 의 내부를 상방을 향하여 흐르는 매우 강한 업 플로를 형성할 수 있다.
다음으로, 도 1 ∼ 도 14 를 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 14(a) 는, 기판 처리 장치에 있어서 복수의 기포 발생관 (136) 에 동등한 유량으로 기체를 공급한 경우에 발생하는 기포를 나타낸 모식도이고, 도 14(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 에 있어서의 처리액의 흐름을 나타낸 모식도이다. 또한, 도 14(a) 및 도 14(b) 는, 처리조 (110) 에 액체 토출관 (156) 이 배치되는 점을 제외하고 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 상기 서술한 기판 처리 장치 (100) 와 동일한 구성을 갖고 있으며, 장황을 피할 목적으로 중복되는 설명을 생략한다. 여기서도, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 공급되는 기체의 유량을 동등하게 하고 있다.
도 14(a) 에 나타내는 바와 같이, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 기체가 공급되면, 처리액 (L) 중에 기포가 발생한다. 처리조 (110) 의 처리액 (L) 에 대하여 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 기체를 토출함으로써, 처리액 (L) 내에 기포가 발생한다. 처리액 (L) 내에 발생한 기포는, 처리액 (L) 내를 부상하여, 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 과 기체 (예를 들어, 공기 또는 소정 분위기) 의 계면에까지 도달한다. 또, 여기서는, 액체 토출관 (156a) 의 개구 (156p) 로부터 토출되는 비스듬히 상향의 액체와 액체 토출관 (156b) 의 개구 (156p) 로부터 토출되는 비스듬히 상향의 액류가 합류함으로써, 처리조 (110) 의 내부를 상방을 향하여 흐르는 매우 강한 업 플로가 형성된다.
기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 공급되는 기체의 유량이 동등한 경우, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 있어서 발생하는 기포의 양은 동등해지지 않는다. 기포 발생관 (136a) 으로부터 발생하는 기포의 양은, 기포 발생관 (136b) 으로부터 발생하는 기포의 양보다 적다. 동일하게, 기포 발생관 (136d) 으로부터 발생하는 기포의 양은, 기포 발생관 (136c) 으로부터 발생하는 기포의 양보다 적다.
도 14(b) 에 나타내는 바와 같이, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 있어서 발생한 기포가 처리액 (L) 내에서 부상함으로써, 처리조 (110) 내에 있어서 처리액 (L) 의 흐름이 발생한다. 여기서는, 매우 강한 업 플로가 형성되기 때문에, 기포는, 신속하게 부상한다. 기포의 부상에 수반하여 처리조 (110) 내의 처리액 (L) 과 기체 (예를 들어, 공기 또는 소정 분위기) 의 계면에까지 도달한 처리액 (L) 은, 처리액 (L) 의 상방에 있어서 -X 방향 외측 및 ＋X 방향 외측을 향하여 흐른다. 그 후, 처리액 (L) 은, 처리조 (110) 중 X 방향 외측의 측벽 및 ＋X 방향 외측의 측벽을 따라 하방으로 강하게 흐르는 하강류가 형성된다.
이와 같이, 처리조 (110) 의 외측에 위치하는 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 은, 처리조 (110) 의 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 과 비교하여, 처리조 (110) 의 상방에서 하방을 향하여 흐르는 처리액 (L) 의 하강류의 영향을 강하게 받는다. 이 때문에, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급되는 기체의 유량이 동등해도, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 발생하는 기포의 양은 동등해지지 않는다. 상세하게는, 처리조 (110) 의 외측에 위치하는 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 으로부터 발생하는 기포의 양은, 처리조 (110) 의 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 으로부터 발생하는 기포의 양보다 적어진다.
다음으로, 도 15 를 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 15(a) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식적인 상면도이고, 도 15(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 에 있어서, 복수의 기포 발생관 (136) 에 상이한 유량으로 기체를 공급함으로써 기포가 발생한 기판 처리 장치 (100) 의 모식도이다.
도 15(a) 에 나타내는 바와 같이, 유량 제어 기구 (140a ∼ 140d) 는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 에 공급되는 기체의 유량이 상이하도록 제어한다. 유량 제어 기구 (140a) 및 유량 제어 기구 (140b) 는, 기포 발생관 (136a) 에 공급되는 기체의 유량이 기포 발생관 (136b) 에 공급되는 기체의 유량보다 많아지도록 기체 공급관 (134a) 및 기체 공급관 (134b) 을 흐르는 기체의 유량을 제어한다. 또, 유량 제어 기구 (140c) 및 유량 제어 기구 (140d) 는, 기포 발생관 (136d) 에 공급되는 기체의 유량이 기포 발생관 (136c) 에 공급되는 기체의 유량보다 많아지도록 기체 공급관 (134c) 및 기체 공급관 (134d) 을 흐르는 기체의 유량을 제어한다.
이 때문에, 처리조 (110) 에 있어서 외측에 위치하는 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 에 공급되는 기체의 유량은, 처리조 (110) 에 있어서 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 에 공급되는 기체의 유량보다 많다.
도 15(b) 에 나타내는 바와 같이, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 의 각각에 기체가 공급되면, 처리액 (L) 중에 기포가 발생한다. 여기서는, 기포 발생관 (136a) 으로부터 발생한 기포의 양, 기포 발생관 (136b) 으로부터 발생한 기포의 양, 기포 발생관 (136c) 으로부터 발생한 기포의 양, 및 기포 발생관 (136d) 으로부터 발생한 기포의 양은, 각각 대략 동등하다. 상세하게는, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터, 대략 동일한 정도의 크기의 기포가 동일한 정도의 빈도로 처리액 (L) 내에 발생한다.
본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 에서는, 처리조 (110) 에 있어서 외측에 위치하는 기포 발생관 (136a) 및 기포 발생관 (136d) 에 공급되는 기체는, 처리조 (110) 에 있어서 내측에 위치하는 기포 발생관 (136b) 및 기포 발생관 (136c) 에 공급되는 기체의 유량보다 많게 한다. 이 때문에, 기포 발생관 (136a ∼ 136d) 으로부터 발생하는 기포의 양을 대략 동등하게 할 수 있다. 특히, 업 플로를 형성하는 경우, 기포의 흐름과 함께 기판 처리의 속도도 빨라진다. 이와 같이 빠른 속도로 기판 처리가 실시되는 경우에도, 기판 (W) 의 면내에 걸친 처리 불균일을 억제할 수 있다.
다음으로, 도 1 ∼ 도 16 을 참조하여, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 16 은, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 모식도이다.
도 16 에 나타내는 바와 같이, 처리조 (110) 는, 내조 (112) 및 외조 (外槽) (114) 를 포함하는 이중조 구조를 갖는다. 내조 (112) 및 외조 (114) 는 각각 상향으로 개구된 상부 개구를 갖는다. 내조 (112) 는, 처리액 (L) 을 저류하고, 복수의 기판 (W) 을 수용 가능하게 구성된다. 외조 (114) 는, 내조 (112) 의 상부 개구의 외주면에 형성된다.
기판 처리 장치 (100) 는, 유량 조정 기구 (160) 를 추가로 구비한다. 유량 조정 기구 (160) 는, 처리액 (L) 의 순환에 사용된다. 유량 조정 기구 (160) 는, 처리조 (110) 에 저류되어 있는 처리액 (L) 을 순환시켜, 처리액 (L) 을 액체 토출관 (156) 의 각각에 공급한다.
유량 조정 기구 (160) 는, 배관 (161) 과, 펌프 (162), 히터 (163), 필터 (164), 조정 밸브 (165) 및 밸브 (166) 를 포함한다. 펌프 (162), 히터 (163), 필터 (164), 조정 밸브 (165) 및 밸브 (166) 는, 이 차례로 배관 (161) 의 상류에서 하류를 향하여 배치된다.
배관 (161) 은, 처리조 (110) 로부터 배출된 처리액 (L) 을 다시 처리조 (110) 로 유도한다. 배관 (161) 의 하류단에 복수의 액체 토출관 (156) 이 접속된다. 액체 토출관 (156) 은, 배관 (161) 으로부터 공급된 처리액 (L) 을 처리조 (110) 에 공급한다.
펌프 (162) 는, 배관 (161) 으로부터 복수의 액체 토출관 (156) 에 처리액 (L) 을 이송한다. 따라서, 히터 (163) 는, 배관 (161) 을 흐르는 처리액 (L) 을 가열한다. 히터 (163) 에 의해, 처리액 (L) 의 온도가 조정된다. 필터 (164) 는, 배관 (161) 을 흐르는 처리액 (L) 을 여과한다.
조정 밸브 (165) 는, 배관 (161) 의 개도를 조절하여, 복수의 액체 토출관 (156) 에 공급되는 처리액 (L) 의 유량을 조정한다. 구체적으로는, 조정 밸브 (165) 는, 밸브 시트가 내부에 형성된 밸브 보디 (도시하지 않음) 와, 밸브 시트를 개폐하는 밸브체와, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 밸브체를 이동시키는 액추에이터 (도시하지 않음) 를 포함한다. 밸브 (166) 는 배관 (161) 을 개폐한다.
복수의 액체 토출관 (156) 은, 처리조 (110) 의 내조 (112) 에 처리액 (L) 을 공급한다. 복수의 액체 토출관 (156) 은, 처리조 (110) 의 내조 (112) 의 내부에 있어서, 내조 (112) 의 바닥부에 배치된다. 복수의 액체 토출관 (156) 의 각각은, 대략 통형상을 갖는다.
복수의 액체 토출관 (156) 의 각각은, 복수의 개구 (156p) 를 갖는다. 도 16 에서는, 1 개의 액체 토출관 (156) 에 대하여 1 개의 개구 (156p) 를 나타내고 있다. 복수의 액체 토출관 (156) 의 각각은, 복수의 개구 (156p) 로부터 처리액 (L) 을 내조 (112) 에 공급한다.
기판 처리 장치 (100) 는, 처리액 공급부 (150A) 와, 희석액 공급부 (150B) 를 추가로 구비한다. 처리액 공급부 (150A) 는, 처리액 (L) 을 처리조 (110) 에 공급한다. 처리액 (L) 은, 예를 들어, 대략 85 질량％ 의 인산 (H3PO4) 과 대략 15 질량％ 의 물 (탈이온수) 이 혼합된 용액을 사용할 수 있다.
처리액 공급부 (150A) 는, 노즐 (152A) 과, 배관 (154A) 과, 밸브 (156A) 를 포함한다. 노즐 (152A) 은, 처리액 (L) 을 내조 (112) 에 토출한다. 노즐 (152A) 은, 배관 (154A) 에 접속된다. 배관 (154A) 에는, 처리액 공급원 (TKA) 으로부터의 처리액 (L) 이 공급된다. 배관 (154A) 에는, 밸브 (156A) 가 배치된다. 밸브 (156A) 가 개방되면, 노즐 (152A) 로부터 토출된 처리액 (L) 은, 내조 (112) 내에 공급된다.
희석액 공급부 (150B) 는, 희석액을 처리조 (110) 에 공급한다. 희석액 공급부 (150B) 는, 노즐 (152B) 과, 배관 (154B) 과, 밸브 (156B) 를 포함한다. 노즐 (152B) 은, 희석액을 외조 (114) 에 토출한다. 노즐 (152B) 은, 배관 (154B) 에 접속된다. 배관 (154B) 에 공급되는 희석액은, DIW (탈이온수), 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수 및 희석 농도 (예를 들어, 10 ppm ∼ 100 ppm 정도) 의 염산수 중 어느 것을 채용할 수 있다. 배관 (154B) 에는, 희석액 공급원 (TKB) 으로부터의 희석액이 공급된다. 배관 (154B) 에는, 밸브 (156B) 가 배치된다. 밸브 (156B) 가 개방되면, 노즐 (152B) 로부터 토출된 희석액이, 외조 (114) 내에 공급된다.
기판 처리 장치 (100) 는, 배액부 (170) 를 추가로 구비한다. 배액부 (170) 는, 처리조 (110) 의 처리액 (L) 을 배출한다.
배액부 (170) 는, 배액 배관 (170a) 과, 밸브 (170b) 를 포함한다. 처리조 (110) 의 내조 (112) 의 바닥벽은, 배액 배관 (170a) 과 접속된다. 배액 배관 (170a) 에는 밸브 (170b) 가 배치된다. 밸브 (170b) 가 개방됨으로써, 내조 (112) 내에 저류되어 있는 처리액 (L) 은 배액 배관 (170a) 을 통과하여 외부로 배출된다. 배출된 처리액 (L) 은 배액 처리 장치 (도시하지 않음) 에 이송되어, 처리된다.
이상, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하였다. 단, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 양태에 있어서 실시하는 것이 가능하다. 또, 상기 실시형태에 개시되는 복수의 구성 요소를 적절히 조합함으로써, 다양한 발명의 형성이 가능하다. 예를 들어, 실시형태에 나타내는 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 실시형태에 걸친 구성 요소를 적절히 조합해도 된다. 도면은, 이해하기 쉽게 하기 위해, 각각의 구성 요소를 주체로 모식적으로 나타내고 있으며, 도시된 각 구성 요소의 두께, 길이, 개수, 간격 등은, 도면 작성의 형편상에서 실제와는 상이한 경우도 있다. 또, 상기 실시형태에서 나타내는 각 구성 요소의 재질, 형상, 치수 등은 일례로서, 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 효과로부터 실질적으로 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 도 1 ∼ 도 16 을 참조하여 상기 서술한 설명에서는, 기포 발생관 (136) 은, 기판 (W) 의 주면의 법선 방향 (Y 방향) 에 평행하게 연장되어 있었지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 단, 1 개의 기판 (W) 의 중앙 영역 및 외주 영역의 각각의 하방에 상이한 기포 발생관 (136) 이 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명은, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 바람직하게 사용된다.
100 : 기판 처리 장치
110 : 처리조
120 : 기판 유지부
130 : 기체 공급부
150 : 액체 공급부
180 : 제어 장치
200 : 기체 공급부
W : 기판
L : 처리액

Claims (15)

  1. 적어도 1 개의 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판을 침지시키기 위한 처리액을 저류하는 처리조와,
    상기 기판의 외주 영역의 하방에 위치하고, 상기 처리액에 기체를 공급함으로써 상기 처리액 중에 기포를 발생시키는 외측 기포 발생관과,
    상기 기판의 중앙 영역의 하방에 위치하고, 상기 처리액에 기체를 공급함으로써 상기 처리액 중에 기포를 발생시키는 내측 기포 발생관과,
    기체 공급원과 상기 외측 기포 발생관을 유로 접속하는 제 1 기체 공급관과,
    상기 기체 공급원과 상기 내측 기포 발생관을 유로 접속하는 제 2 기체 공급관과,
    상기 제 1 기체 공급관에 장착된 제 1 유량 제어 기구와,
    상기 제 2 기체 공급관에 장착된 제 2 유량 제어 기구와,
    상기 외측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량이, 상기 내측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량보다 많아지도록, 상기 제 1 유량 제어 기구 및 상기 제 2 유량 제어 기구를 제어하는 제어부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 기포 발생관이 상기 처리액 중에 발생시키는 기포의 양은, 상기 외측 기포 발생관이 상기 처리액 중에 발생시키는 기포의 양과 동일한, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 기포 발생관 및 상기 내측 기포 발생관은, 상기 기판의 주면의 법선 방향에 대하여 평행하게 연장되는, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외측 기포 발생관과 접속된 상기 제 1 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력과, 상기 내측 기포 발생관과 접속된 상기 제 2 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력을 측정하는 압력계를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 외측 기포 발생관과 접속된 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력 및 상기 내측 기포 발생관과 접속된 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력에 기초하여, 상기 제 1 기체 공급관 및 상기 제 2 기체 공급관을 흐르는 기체의 유량을 제어하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    제어 프로그램을 기억하는 기억부를 추가로 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 제어 프로그램에 따라서 상기 제 1 유량 제어 기구 및 상기 제 2 유량 제어 기구를 제어하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 유지부는, 열 방향을 따라 일렬로 나열된 기판 열에 배열된 복수의 기판을 유지하고,
    상기 내측 기포 발생관은,
    상기 복수의 기판 중 상기 기판 열의 일방측에 위치하는 기판의 각각의 중앙 영역의 하방에 배치된 내측 제 1 배관과,
    상기 내측 제 1 배관으로부터 분리되고, 상기 기판 열의 타방측에 위치하는 기판의 각각의 중앙 영역의 하방에, 상기 내측 제 1 배관과 직선상으로 배열된 내측 제 2 배관을 포함하고,
    상기 외측 기포 발생관은,
    상기 복수의 기판 중 상기 기판 열의 일방측에 위치하는 기판의 각각의 외주 영역의 하방에 배치된 외측 제 1 배관과,
    상기 외측 제 1 배관으로부터 분리되고, 상기 기판 열의 타방측에 위치하는 기판의 각각의 외주 영역의 하방에, 상기 외측 제 1 배관과 직선상으로 배열된 외측 제 2 배관을 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리조에 배치된 액체 토출관을 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 액체 토출관은, 상기 기판의 주면의 법선 방향에 대하여 평행하게 연장되도록 배치되는, 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액은, 인산액을 포함하는, 기판 처리 장치.
  11. 처리조에 저류된 처리액에 기판을 침지시키는 침지 공정과,
    상기 처리조 내에 배치된 상기 기판의 외주 영역의 하방에 위치하는 외측 기포 발생관과 상기 기판의 중앙 영역의 하방에 위치하는 내측 기포 발생관에 기체를 공급함으로써 상기 처리액 중에 기포를 발생시키고, 상기 처리액에 침지된 기판에 상기 기포를 공급하는 기포 공급 공정을 포함하고,
    상기 기포 공급 공정은, 상기 외측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량이, 상기 내측 기포 발생관에 공급되는 기체의 유량보다 많아지도록 기체의 유량을 조절하는 유량 불균등 공급 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유량 불균등 공급 공정에 있어서, 상기 내측 기포 발생관이 상기 처리액 중에 발생시키는 기포의 양은, 상기 외측 기포 발생관이 상기 처리액 중에 발생시키는 기포의 양과 동일한, 기판 처리 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 외측 기포 발생관 및 상기 내측 기포 발생관은, 상기 기판의 주면의 법선 방향에 대하여 평행하게 연장되는, 기판 처리 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기포 공급 공정은,
    상기 외측 기포 발생관 및 상기 내측 기포 발생관의 각각에 동등한 유량으로 기체를 공급하는 유량 균등 공급 공정과,
    상기 유량 균등 공급 공정에 있어서, 상기 외측 기포 발생관과 접속된 제 1 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력 및 상기 내측 기포 발생관과 접속된 제 2 기체 공급관을 흐르는 기체의 압력을 측정하는 압력 측정 공정을 추가로 포함하고,
    상기 유량 불균등 공급 공정은, 상기 압력 측정 공정에 있어서의 측정 결과에 기초하여, 상기 외측 기포 발생관과 접속된 상기 제 1 기체 공급관을 흐르는 기체의 유량 및 상기 내측 기포 발생관과 접속된 상기 제 2 기체 공급관에 공급되는 기체의 유량을 설정하는, 기판 처리 방법.
  15. 삭제
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